(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210700531.6
(22)申请日 2022.06.20
(71)申请人 成都贝瑞光电科技股份有限公司
地址 610000 四川省成都市高新区科园南
路3号
(72)发明人 李建峰　张旭川　顾元元　
(74)专利代理机构 成都慕川专利代理事务所
(普通合伙) 51278
专利代理师 李小金
(51)Int.Cl.
C09G  1/02(2006.01)
B24B  37/04(2012.01)
(54)发明名称一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法(57)摘要本发明提供一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法，涉及半导体加工技术领域。该一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法，包括酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液，所述酸性cmp抛
光液由以下质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液10‑20份、表面活性剂0.1‑0.3份、聚醚多元醇3‑6份、余量为水。本发明在对碳化硅陶瓷板打磨之前，把碳化硅陶瓷板放置在酸性cmp抛光液内浸泡，酸性cmp抛光液内的高锰酸钾可以对碳化硅陶瓷板的表面进行氧化作用，软化表面，然后在碳化硅陶瓷板打磨过程中添加碱性cmp抛光液进行机械打磨，在碱性cmp抛光液中的金刚石微粉和磨料的作用下，
可以大大提高碳化硅陶瓷板的打磨效率。权利要求书1页  说明书3页CN 115109521 A 2022.09.27
C N  115109521
A
1.一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，包括酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液，其特征在于：所述酸性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液10‑20份、表面活性剂0.1‑0.3份、聚醚多元醇3‑6份、余量为水；所述碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉20‑30份、磨料10‑50份、成膜剂0.1‑0.6份、抛光促进剂0.5‑4份、余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，其特征在于：所述酸性cmp抛光液由以下最佳质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液15份、表面活性剂0.2份、聚醚多元醇4份、余量为水；所述碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉25份、磨料40份、成膜剂0.3份、抛光促进剂2份、余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，其特征在于：所述抛光促进剂包括高铁酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐或高碘酸盐中的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，其特征在于：所述成膜剂是纤维素醚类、丙烯酸共聚物、聚乙烯类共聚物、烃类共聚物或有机硅聚合物中的一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，其特征在于：所述磨料为硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶、铈溶胶或钛溶胶中的一种或几种，所述磨料的粒径范围为5nm～150nm、pH值为8～10。
6.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，其特征在于：所述水为去离子水、纯水或超纯水。
7.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方的抛光方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先准备一定量的碳化硅陶瓷板放置在指定的容器内，接着把一定剂量的酸性cmp 抛光液倒入至容器内进行浸泡，浸泡时间在20‑40分钟，然后取出静置备用；
S2、将S1步骤中静置备用的碳化硅陶瓷板放置在抛光机上进行抛光打磨，打磨过程中间断式的添加碱性cmp抛光液，打磨抛光时间在15‑30分钟，结束后即得成品碳化硅陶瓷板。
权　利　要　求　书1/1页CN 115109521 A
一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法。
背景技术
[0002]CMP抛光液是针对不同研磨材料的特性进行独特的配方设计，抛光过程中，pH值基本保持不变，从而保证抛光速率的稳定，并节约抛光时间。广泛用于多种材料纳米级的化学机械抛光。如：蓝宝石材料、硅片、不锈钢、铝镁合金、化合物晶体等的抛光加工。
[0003]表面粗糙度在5nm以下的碳化硅陶瓷反射镜在航空航天、天体科学上有广泛的应用，其材料硬度极高，传统的机械抛光方法抛光效率极低，抛光时间往往以数月计，现提出一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法来解决上述问题。
发明内容
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方，包括酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液，所述酸性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液10‑20份、表面活性剂0.1‑0.3份、聚醚多元醇3‑6份、余量为水；所述碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉20‑30份、磨料10‑50份、成膜剂0.1‑0.6份、抛光促进剂0.5‑4份、余量为水。
[0008]优选的，所述酸性cmp抛光液由以下最佳质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液15份、表面活性剂0.2份、聚醚多元醇4份、余量为水；所述碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉25份、磨料40份、成膜剂0.3份、抛光促进剂2份、余量为水。
[0009]优选的，所述抛光促进剂包括高铁酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、高氯酸盐、次氯酸
盐或高碘酸盐中的一种或几种组合。
[0010]优选的，所述成膜剂是纤维素醚类、丙烯酸共聚物、聚乙烯类共聚物、烃类共聚物或有机硅聚合物中的一种或几种组合。
[0011]优选的，所述磨料为硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶、铈溶胶或钛溶胶中的一种或几种，所述磨料的粒径范围为5nm～150nm、pH值为8～10。
[0012]优选的，所述水为去离子水、纯水或超纯水。
[0013]优选的，一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方的抛光方法，包括以下步骤：
[0014]S1、首先准备一定量的碳化硅陶瓷板放置在指定的容器内，接着把一定剂量的酸性cmp抛光液倒入至容器内进行浸泡，浸泡时间在20‑40分钟，然后取出静置备用；
瓷板。
[0016](三)有益效果
[0017]本发明提供了一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法。具备以下有益效果：
[0018]本发明在对碳化硅陶瓷板打磨之前，把碳化硅陶瓷板放置在酸性cmp抛光液内浸泡，酸性cmp抛光液内的高锰酸钾可以对碳化硅陶瓷板的表面进行氧化作用，软化表面，然后在碳化硅陶瓷板打磨过程中添加碱性cmp抛光液进行机械打磨，在碱性cmp抛光液中的金刚石微粉和磨料的作用下，可以大大提高碳化硅陶瓷板的打磨效率，综上通过酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液配合使用对碳化硅陶瓷板进行打磨，其打磨效率提升300％以上，抛光周期大大减少。
具体实施方式
[0019]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]实施例一：
[0021]本发明实施例提供一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法，包括酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液，酸性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液10‑20份、表面活性剂0.1‑0.3份、聚醚多元醇3‑6份、余量为水；碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉20‑30份、磨料10‑50份、成膜剂0.1‑0.6份、抛光促进剂0.5‑4份、余量为水。
[0022]酸性cmp抛光液由以下最佳质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液15份、表面活性剂0.2份、聚醚多元醇4份、余量为水；碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉25份、磨料40份、成膜剂0.3份、抛光促进剂2份、余量为水。
[0023]抛光促进剂包括高铁酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐或高碘酸盐中的一种或几种组合。
[0024]成膜剂是纤维素醚类、丙烯酸共聚物、聚乙烯类共聚物、烃类共聚物或有机硅聚合物中的一种或几种组合。
[0025]磨料为硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶、铈溶胶或钛溶胶中的一种或几种，磨料的粒径范围为5nm～150nm、pH值为8～10。
[0026]水为去离子水、纯水或超纯水。
[0027]一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方的抛光方法，包括以下步骤：[0028]S1、首先准备一定量的碳化硅陶瓷板放置在指定的容器内，接着把一定剂量的酸性cmp抛光液倒入至容器内进行浸泡，浸泡时间在20‑40分钟，然后取出静置备用，通过把碳化硅陶瓷板放置在酸性cmp抛光液内浸泡，酸性cmp抛光液内的高锰酸钾可以对碳化硅陶瓷板的表面进行氧化作用，软化表面；
瓷板，通过在碳化硅陶瓷板打磨过程中添加碱性cmp抛光液进行机械打磨，在碱性cmp抛光液中的金刚石微粉和磨料的作用下可以大大提高碳化硅陶瓷板的打磨效率，其中酸性cmp 抛光液和碱性cmp抛光液不能进行混合使用，避免发生化学反应，通过酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液配合使用对碳化硅陶瓷板进行打磨，其打磨效率提升300％以上。
[0030]实施例二：
[0031]本发明实施例提供一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方及抛光方法，包括酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液，酸性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液10‑20份、表面活性剂0.1‑0.3份、聚醚多元醇3‑6份、余量为水；碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉20‑30份、磨料10‑50份、成膜剂0.1‑0.6份、抛光促进剂0.5‑4份、余量为水。
[0032]酸性cmp抛光液由以下最佳质量份数的原料组成：高锰酸钾溶液20份、表面活性剂0.3份、聚醚多元醇6份、余量为水；碱性cmp抛光液由以下质量份数的原料组成：金刚石微粉30份、磨料50份、成膜剂0.5份、抛光促进剂4份、余量为水。
[0033]抛光促进剂包括高铁酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐或高碘酸盐中的一种或几种组合。
[0034]成膜剂是纤维素醚类、丙烯酸共聚物、聚乙烯类共聚物、烃类共聚物或有机硅聚合物中的一种或几种组合。
[0035]磨料为硅溶胶、铝溶胶、锆溶胶、铈溶胶或钛溶胶中的一种或几种，磨料的粒径范围为5nm～150nm、pH值为8～10。
[0036]水为去离子水、纯水或超纯水。
[0037]一种基于碳化硅陶瓷片抛光的双cmp抛光液配方的抛光方法，包括以下步骤：[0038]S1、首先准备一定量的碳化硅陶瓷板放置在指定的容器内，接着把一定剂量的酸性cmp抛光液倒入至容器内进行浸泡，浸泡时间在20‑40分钟，然后取出静置备用，在对碳化硅陶瓷板打磨之前，把碳化硅陶瓷板放置在酸性cmp抛光液内浸泡，酸性cmp抛光液内的高锰酸钾可以对碳化硅陶瓷板的表面进行氧化作用，软化表面；
[0039]S2、将S1步骤中静置备用的碳化硅陶瓷板放置在抛光机上进行抛光打磨，打磨过程中间断式的添加碱性cmp抛光液，打磨抛光时间在15‑30分钟，结束后即得成品碳化硅陶瓷板，通过在碳化硅陶瓷板打磨过程中添加碱性cmp抛光液进行机械打磨，在碱性cmp抛光液中的金刚石微粉和磨料的作用下可以大大提高碳化硅陶瓷板的打磨效率，其中酸性cmp 抛光液和碱性cmp抛光液不能进行混合使用，避免发生化学反应，通过酸性cmp抛光液和碱性cmp抛光液配合使用对碳化硅陶瓷板进行打磨，其打
磨效率提升300％以上。
[0040]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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